人机工程学概论
人机工程学第1章-概论
工 示凉（温度低）；红色表示热，但又表示“禁止”。
程 学
到底哪个灯亮表示是热开水呢？
例13 “同学，引路标牌这么写更好”
Ergonomics
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图1-7 同学，引路标牌这么写更好
Ergonomics
第一章 概论
人 机 工 程 学
人机学问题比比皆是：床柜、桌椅、寝室、水房、浴室、 餐厅、超市、网吧、实习工厂、银行、邮局、学习文具、计 算机、手机、实验室、图书馆、运动场、公交车……无处不 在。
第一章 概论
人
机
工 程
引例
学
日常生活中的物品，从使用的角度看----
Ergonomics
合理吗？
Ergonomics
想过感受过这些问题吗？
人 机 工 程 学
3
Ergonomics
人 机
想过感受过这些问题吗？
工
程
学
从哪边开呀？
无所适从
开关和炉口如何对应？
一目了然
4
Ergonomics
第一章 概论 人 机 工 程 学
12
Ergonomics
人 机 工 程 学
人的能力和系统要求不匹配
13
Ergonomics
人 机 工 程 学
人和人造物的关系不断发展
14
人 机 工 程 学
古代人机关系
现代人机关系
第一章 概论 弹性人机关系
近代人机关系
人机工程迅速发展期
Ergonomics
15
Ergonomics
第一章 概论
人
39
第一章 概论
人
机
第二节 设计与人机工程学的关系
工
程
人机工程学概论
一、人机工程学与工业设计相关的应用领域
为减轻作业负担而对作业方式的研究和改善
为防止单调劳动而对作业进
行合理安排
为防止人的差错而设计的安
全保障系统
为提高系统中人机交互的高
效性而研究和改进人机界面 的设计
人的因素是人机工程学研究的重要内容，是人机系
统优化设计的核心。同样工业设计贯穿以人为中心 的理念、产品设计以使用者为中心加以展开。在产 品设计中应用人机工程学原理和方法，始终把人的 因素放在中心位置，也正是工业设计和产品设计的 题中之义。
• 2、人机工程学的多种学科名称
• 本学科常见的名称：
• 人类工效学，或简称工效学，英文Ergonomics,出现
•
• •
•
最早，应用最广 人的因素 Human Factors ,Human Factors Engineering 人类工程学 Human Engineering ,人体工程学 工程心理学 Engineering Psychology 人间工学 ，宜人性设计等
计准则 4人机工程学为产品设计中考虑人机系统整体功能 的优化提供指导原则 5、人机工程学为以人为中心的设计观提供有效的 工作程序
人的体力等生理条件，还涉及人的感知、认知、情 感、精神、心理、社会等更多、更深的方面。
二、人机工程学的基本概念和定义
• 1、人机工程学的基本概念和定义
• 国际人机工程学学会IEA（International Ergonomics
Association)对人机工程学所下得定义：人机工程学 是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心 理学等方面的因素；研究人和机器及环境的相互关 系；研究在工作中、家庭生活中与闲暇时怎样考虑 人的健康、安全、舒适和工作效率的学科。
人机工程学概论
第一章人机工程学概论引言【最舒适的科技】当你的大腿无法忍受笔记本电脑的热度，当无线键盘鼠标给你更自由空间的同时却也带来两肩酸痛，当拍摄一小时的DV就几乎让人手腕扭伤……当你成为那些好看却不好用的数码科技产品的受害者，你就会明白，性能与外观并不是数码科技的全部，合理的人体工学设计也同样是一件科技产品不可忽视的部分。
PHILIPS SHE9850入耳式耳塞如果你有过被耳塞磨到耳朵疼的经历，你就会知道，好的耳塞可不单单是音质好就行的，对于要塞进耳道一大截的入耳式耳塞来说，佩戴的舒适性就更是至关重要。
凝聚了PHILIPS对于人体耳道结构透彻研究的SHE9850耳塞，或许是这世界上佩戴最舒适的入耳式耳塞了。
大多数入耳式耳塞提供不同尺寸的塞帽以适合不同尺寸的耳道，而SHE9850 除了提供三种尺寸的塞帽之外，塞帽还采用与隔音耳塞相同的慢回弹海绵材质，较软橡胶或硅皎更为舒适；它的弯曲式原声导管设计与人体曲线紧密贴合，除了能够彻底隔绝噪音，提供更精确、通透的声音之外，舒适性也达到了“几乎让人忽略它的存在”的水准。
SAMSUNG SMX-C24数码摄像机SAMSUNG SMX-C24大约只比一枚鼠标略大，但与眼下正走红的“迷你高清DV”不同，SAMSUNG SMX-C24并未刻意追求高清分辨率，而是以小巧和出色的图像稳定系统作为自己的追求。
除此之外，SMX-C24更令人愉快的是它可以打满分的舒适度一一250仰角镜头令拍摄姿势更自然，最大程度降低了拍摄时对于手腕的负担，变焦与拍摄按钮恰好位于右手的食指和拇指部位，操控便捷度一流。
不用担心拍摄DV会手腕酸痛了。
MICROSOFT ARC无线键盘电脑屏幕变得越来越大.意味着我们可以坐得远一些了。
无线鼠标键盘提供了这样的便利。
但当键盘离开桌面，我们反而不知该拿它怎么办了。
架在腿上的键盘稳定性非常差.并且也时常赏我们一个“两肩酸痛”尝尝。
MICROSOFT 的设计师们发誓要改变这一切，他们创造出了人股键盘。
《人机工程学概论》课程教学大纲
《人机工程学概论》课程教学大纲课程代码：ABJD0806课程中文名称：人机工程学概论课程英文名称：IntrodUCtiOnofErgonomics课程性质：选修课程学分数：2学分课程学时数：32学时授课对象：机械电子工程专业本课程的前导课程：工程图学、控制工程基础、电工与电子技术、机械原理、机械设计、电气控制与P1C等。
一、课程简介人机工程学是研究人、机器及工作环境之间相互作用的一门边缘学科，其研究的主要内容是人机系统中人的作业效能，以达到“人尽其力，机尽其用、环境尽其美”的目的，给人以高度的舒适感和生命保障功能，使整个系统安全高效、综合使用效能达到最高。
本课程是机械电子工程专业的一门专业选修课，其目的是通过本课程的学习，让学生了解人机工程学的的基本理论体系，熟悉人机关系的基本原理及方法，培养建立以人为本的设计思想并应用于具体的基本能力；培养解决人与产品、人与环境、环境与产品三者之间关系问题的能力；培养从产品设计、制造到使用过程中人机问题的能力；培养形式与功能相互和谐的设计能力，并能将其应用于工程实际。
二、教学基本内容和要求第一章概述教学内容包括：人机学的研究对象和目的，人机学的形成、发展及学科思想，设计中的人机工程等。
通过课程介绍使学生了解人机工程学的概念和定义，了解日常生活中的人机工程学应用，了解人机工程学的发展历程，了解人机系统在工业设计中的应用。
第二章人体尺寸及其应用方法教学内容包括：人体尺寸概述，中国成年人的人体尺寸，其它国家的人体尺寸和人体各部分尺寸的比例，产品设计中人体尺寸数据的应用方法和工作空间人体尺寸及其应用等。
使学生了解人体尺寸的测量方法，了解人体尺寸数据，掌握尺寸修正量和人体尺寸百分位的选择方法，掌握科品功能尺寸的设定方法。
重点：产品设计中人体尺寸数据的应用方法。
第三章桌椅设计教学内容包括：桌椅设计概述，坐姿生理解剖基础，座椅的功能尺寸，座垫与靠垫，办公桌的功能尺寸等。
使学生了解桌椅的历史与现状，了解人的坐姿生理解剖基础，了解座面的高度尺寸、倾角，了解座椅垫的设计要素，了解办公桌的尺寸，掌握人机工程学在桌椅设计中的应用方法。
人机工程学概论
人机工程学概论第一章人机工程学概论1.1人机工程学的命名及定义人机工程学是研究人、机械及工作环境之间相互作用的学科。
根据国际人类工效学会（IEA）为本学科下的定义，即人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。
1.2人机工程学的起源与发展有“起源于欧洲，形成于美国”之说。
其形成与发展大致经历以下三阶段：1.2.1 经验人机工程学（20世纪初-二战前）特点：机械设计的主要着眼点在于力学、电学、热力学等工程技术方面的原理设计上，在人际关系上是以选择和培训操作者为主，使人适应于机器。
1.2.2 科学人机工程学（二战至50年代末）特点：重视工业与工程设计中“人的因素”，力求使机器适应于人。
1.2.3 现代人机工程学（20世纪60年代至今）特点：1）着眼于机械装备的设计，使机器操作不越出人类能力界限之外。
2）与实际应用结合，通过实验研究，利用基本原理进行机械装备设计。
3）力求使心理学、生理学等学科专家与物理学、工程学的研究人员共同努力、密切合作。
现代人机工程学的研究方向是把人-机-环境系统作为一个统一的整体来研究，以创造最适合于人操作的机械设备和作业环境。
1.3人机工程学的研究内容与方法研究内容主要是：人的特性、机器特性、环境特性、人-机关系、人-环关系、机-环关系、人-机-环关系。
对工业设计师来说，从事本学科研究的主要内容可概括为以下几方面：1，人体特性的研究：与人体有关的问题。
2，工作场所和信息传递装置的设计：工作空间设计、作为设计、工作台及作业场所布置等。
3，环境控制与安全保护设计：安全防护，不存在对健康有害的影响。
4，人机系统的总体设计：人与机器之间的分工以及人与机器之间如何有效地交流信息等问题。
学科研究方法包括：观察分析法、实测发、实验法、模拟和模型试验法、计算机数值仿真法。
人机工程学概论
• １.１.２学科的定义
• 与命名一样，对本学科所下的定义也不统一，而且随着学科的发展， 其定义也在不断发生变化。
• １.２.３现代人机工程学
• 到了２０世纪６０年代，欧美各国进入了大规模的经济发展时期。在 这一时期，由于科学技术的进步，人机工程学获得了更多的发展机会 。例如，在宇航技术的研究中，提出了人在失重情况下如何操作，在 超重情况下人的感觉如何等新问题。
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１.２ 人机工程学的起源与发展
• １.２.２科学人机工程学
• 本学科发展的第二阶段是第二次世界大战期间。在这个阶段中，由于 战争的需要，许多国家大力发展效能高、威力大的新式武器和装备。 但由于片面注重新式武器和装备的功能研究，而忽视了其中“人的因 素”，因而由于操作失误而导致失败的教训屡见不鲜。
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１.２ 人机工程学的起源与发展
• 结合国内本学科发展的具体情况，我国１９７９年出版的《辞海》中 对人机工程学给出了如下的定义，即人机工程学是一门新兴的边缘学 科。
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１.１ 人机工程学的命名及定义
• 它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科 的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问 题研究的学科，用以设计使操作者能发挥最大效能的机械、仪器和控 制装置，并研究控制台上各个仪表的最适位置。
• 另外，在不同的研究和应用领域中，带有侧重点和倾向性的定义很多 ，不一一介绍。
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人机工程学概论
第一章人机工程学概论本章重难点分析本章重点在于了解掌握人机工程学的基本概念和定义；人机工程学发展历程中经历的三个时期；了解在人机工程学经验期中的几项比较著名的研究试验。
要了解尽管人机工程学学科名称多样，定义存在不同程度的分歧，但是本学科的研究对象、研究方法、理论体系等方面并不存在根本上的区别。
第一节人机学的研究对象和目的一、人机工程学的基本概念和定义1．人机工程学的基本概念和定义在人机工程学发展的不同历史时期，不同的学者提出过多种关于人机工程学的定义，分别反映了当时人机学学科思想的侧重点。
这里优先介绍国际人机工程学学会（IEA，International Ergonomics Association）对人机工程学所下的定义。
因为这个定义反映了人机工程学已经相对成熟时期的学科思想，也为各国多数学者所认同。
该定义如下：人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素（研究对象）；研究人和机器及环境的相互作用（研究内容）；研究在工作中、家庭生活中与闲暇时怎样考虑人的健康、安全、舒适和工作效率的学科（研究目的）。
这个定义的三句话，分别阐明了人机学的研究对象、研究内容和研究目的。
第一句话指出人机学的研究对象，是工作环境中的解剖学、生理学、心理学等方面的因素。
这些因素除了工业设计以外，还与管理工程、劳动科学、安全工程、环境工程等领域有关。
单就工业设计的三类设计而言，产品是给人用的、视觉传达是供人看的、环境是为人在其间生活、工作的，当然三类设计都涉及到人的解剖学、生理学、心理学因素，它们便是人机学的研究对象。
第二句话指出人机学的研究内容，是人－机－环境的最佳匹配、人－机－环境系统的优化。
第三句话指出人机学的研究目的：就是设计一切器物都要考虑人们生活、工作的安全、舒适、高效。
这第三句话中，关于设计的目的“安全、舒适、高效”，定义只讲应该“考虑”，而没有选用“确保”、“尽量达到”之类的词汇。
人机工程学概论-文档资料
美国人因工程学会（Human Factors Society） /content/hfes
国际工效学协会（International Ergonomics Association）
2021年4月16日星期五
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3. 人机工程学迅速发展期
• 军事领域的继续发展和太空竞赛的促进； • 从军事领域转向民用领域； • 面向特殊人群的产品设计； • 受到控制论、信息论和系统论的影响； • 出版了一批优秀的人机工程学著作。
2021年4月16日星期五
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2. 人机工程学诞生
第二次世界大战影响
人的因素影响了机器性能的发挥，而继续调动人的能力又受 到了自身的心理、生理极限的限制，只要求“人适应机器”是不 够的。因此，提出了“使机器适应于人”的思想。
2021年4月16日星期五
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2. 人机工程学诞生
英国人机工程学会（Ergonomics Research Society）
即采用统计方法分析两个变量之间的相关性。 皮尔逊相关系数r=+1.00为完全正相关，r=-1.00为完全的负相
关，r=0为无任何线性相关。
2021年4月16日星期五
三种相关系统分布图
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1.3.2 学科的研究方法
3. 相关研究法
（2）相关与因果 相关只说明变量之间存在某种联系，不能充分说明变量之间
的因果关系，这是相关研究法与实验法的重要不同之处。
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1.3.3 以人为中心的设计研究方法
1. 经典研究方法 （1）访谈法
访谈法是通过访问从访问对象那里获得信息的一种 方法，即研究者通过与研究对象的交谈来收集有关 对方心理特征与行为的数据资料的研究方法。 （2）问卷法
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山东理工大学工业设计史
例2 叫壶(a)
人机工程学
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用普通水壶烧水，若没人在炉子边上守着，水开了 可能弄得满屋水气至因开水噗出来浇灭了火，引起一阵 忙乱。用壶盖上装了个小气哨的“叫壶”烧水，即可避 免这种忙乱。
下页 封面 封底
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山东理工大学工业设计史
人机工程学
例3 形形色色的剪刀(a)
上页
人机工程学
上页
第二节：人机学的形成和发展学科思 下页
想的演进
封面
第三节：人机系统与人机工程设计 封底
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山东理工大学工业设计史
第一节 人机工程学概论
山东理工大学工业设计史
人机工程学
上页 下页 封面 封底 退出
1.1、人机工程学的基本概念和定义
人机工程学
人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、 上页
工业设计史
主讲人：张慧
组员：张慧 滕贞灵 贾萌 宫欢欢 李金育 刘泽宇
山东理工大学工业设计史
工业设计系
➢ 你最喜欢的手机为哪一款？ ➢ 两款手机的区别？
山东理工大学工业设计史
人机工程学
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miu
m
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山东理工大学工业设计史
人机工程学
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目录
第一节：人机工程学概论
等等，
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山东理工大学工业设计史
例4 带“耳朵”的垃圾箱(b)
带“耳朵”的垃圾箱
山东理工大学工业设计史
人机工程学
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人机工程学
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小结
大学生活环境中的人机学问题比比皆是:床柜转椅、 下页
寝室水房、电脑手机 、超市网吧、实习工厂、银行邮 封面
局、实验市、图书馆、运动场….. 总之日常生活中的
人机学问题无处不在。
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山东理工大学工业设计史
第二节 人机学的形成和发展 学科思想的演进
一、人机学的形成和发展及其思想演进 二、人机学的学术团体与教育
山东理工大学工业设计史
人机工程学
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1 、现代人机学与古代论述
人机工程学
广义上说
古代论述
从广意义上说，自有人类以来，就开始存在 现代着不一少种社人会机科关学系和。自当然然科，学最的早理是论一，种在最古原代始文，明也 中都是曾最经简有单过的孕“育人和机萌关芽系，”但—并—不人能与说工古具代和就用已器经之
(4)工程心理学，英文Engineering Psychology 这个名称下的学 科研 究更专注于心理学方面。
(5)人－机－环境系统工程学、宜人性设计 (人机工程设计)等， 研究内容相同或相近。在日本，该学科的日文汉字是“人同工学”
上页 下页 封面 封底 退出
山东理工大学工业设计史
2、日常生活中人机学问题
封面 件下提高“安全、舒适、高效”的程度。
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山东理工大学工业设计史
人机工程学
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注意（b）
人机工程学里面所说的“机”、或“机器”是广义 下页 的，泛指一切人造器物：大到飞机、轮船、火车、生产 设备，小到一把钳子、一支笔、一个水杯；也包括室内 封面 外人工建筑、环境及其中的设施，等等。
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生理学和心理学等方面的因素。
研究人和机器及环境的相互作用。
下页
研究在工作中、家庭生活中与闲暇时怎样考虑人的 封面 健康、安全、舒适和工作效率的学科。
这个定义的三句话，分别阐明了人机学的研究对象、封底 研究内容和研究目的。
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山东理工大学工业设计史
人机工程学
上页
注意(a)
人机工程学设计要求的“安全、舒适、高效”，常 下页 常是重要的，但肯定也要受到其他条件的约束、其他目 封面 标的制衡，不但不是惟一的，也未必总是优先的。
封底
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山东理工大学工业设计史
人机工程学
上页
举例
例如，把我国火车硬卧车厢的三层铺改为两层铺， 下页
或者把所有硬座都改为卧铺，安全、舒适方面就可大为 封面
改善，岂不简单?但是现在并没有这么做，因为还有其
他种种条件的约束。
封底
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山东理工大学工业设计史
人机工程学
上页
所以实际课题中的人机工程”效果，而是在限定条
山东理工大学工业设计史
1.2 人机工程学的多种学科名称
人机工程学
人机工程学的多种学科名称：
(1)人类工效学，或简称工效学，英文Ergonomics这个学科名 称在世界上应用最广。
(2)人的因素(学)，英文Human Factors 这是美国一直沿用的名 称。
(3)人类工程学，英文Human Engineering 类似的名称有人体工 程学。
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例4 带“耳朵”的垃圾箱(a)
人机工程学
北京市推出了一种“带耳朵的垃圾箱”(图1-2)，一 上页
个“耳朵”里装有卷纸，供欲吐痰者取用。另一个“耳 下页
朵”是投放烟蒂的烟蒂缸；里面装有沙子，供人用来抿
灭烟头。这项设计涉及人机工程的多个方面：使用者行 封面
为方式和使用者心理的调查和研究、产品(垃圾箱)与人 体尺寸的适应性、产品与环境因素、产品与环卫工人、 封底
被剪对象有大有小、有硬有软、有的要剪复杂的形 状且要求特别精细、有的要伸入孔洞或拐进尖角去施 剪，……，所以除了剪纸、剪布的普通剪刀外，还有理 发剪等专用剪刀，以及形形色色的外科手术剪。
下页 封面 封底
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山东理工大学工业设计史
例3 形形色色的剪刀(b)
功能形态各异的剪刀
山东理工大学工业设计史
人机工程学
美国工程师F．W·泰勒(Frederick W．Toylor，1856-1915，图l-5)
开创的“时间与动作研究”（Time And Motion Study）包括泰勒的 “铁锹 作业实验”，和吉尔布雷斯夫妇的“砌 砖作业实验”等多项研究。
人机工程学
例1 主枕头附枕头(a) 一些宾馆里，单人床常配有两个同样的枕头。本意 上页
是让习惯低枕头的人用一个枕头，习惯高枕头的人两个
枕头叠起来用。但这真是一个愚不可及的“高招”、 下页
“损招”!一般人们对枕头高度要求的差别，哪有一倍 之多呢?其结果是：用一个枕头绝大多数人嫌低，而两 封面
个摞起来绝大多数人又嫌高，很少有人能获得“正常待 封底 遇”。
间的关系，这是一种相互依存和制约的关系。 有了“这工些欲科善学其理事论，。必人先机利工其程器学”也，一此样道，理古早代就纵被有我 令人们赞的叹祖的先器所物认、识堪。称精辟的论述，但那与建立起
一门完整的学科还完全是两回事。
上页 下页 封面 封底
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山东理工大学工业设计史
2 对劳动工效的苛刻追求－人机学的孕育 人机工程学